Как залить бетон в мороз
Udinart.ru

Строительный портал

Как залить бетон в мороз

Как правильно залить бетон в мороз — особенности промерзания и твердения монолита

Вы можете купить бетон по телефону +7 (495) 620-45-97 или через форму на сайте.

Прочностные характеристики бетона зависят не только от его состава, условий перевозки и соблюдения технологии заполнения монолитных форм. Большое значение имеет и правильная заливка бетона зимой, когда входящая в состав раствора вода проходит один или несколько циклов замерзания и оттаивания. Этот процесс сопровождается сначала увеличением кристаллов льда в объеме, потом переходом воды в жидкое состояние. Результатом становится нарушение структуры монолита и связанное с ним снижение его основных характеристик.

Особенности заливки бетона в зимнее время. Критическая прочность бетона

Укладка бетона зимой, при температуре ниже 0 С, а особенно при снижении температуры до значений ниже -5 С приводит к ряду серьезных структурных изменений. Это сложный, многофазный процесс, ход и последствия которого можно описать подробно:

Цена миксера с бетоном в Москве обычно складывается из основных составляющих:

  • льдинки по мере увеличения в размерах создают разрывы в твердеющей смеси, что приводит к разрыхлению монолита, снижению прочности, росту влагопроницаемости;
  • при замерзании воды, которая естественно обволакивает частицы щебня и арматуру, сильно снижается сцепление цемента с твердыми поверхностями, а при оттаивании возникает водяная пленка, которая не дает цементу схватиться с заданной прочностью;
  • продолжительность твердения бетона резко увеличивается, причем время на достижение заданной твердости растет в зависимости от циклов заморозки и разморозки. Разовое промерзание раствора или твердеющего бетона приводит к увеличению срока достижения технологической прочности на 15 — 20 %;
  • целостность монолита гарантируется только в том случае, если товарный бетон достиг показателя критической прочности до замерзания.

Для разных марок бетона показатель критической прочности отличается весьма существенно. В проектном строительстве, где используется раствор высоких марок, например, М400, М500, критическая прочность должна достигать 30 % от проектной к моменту промерзания бетона. Это весьма серьезно, так как остается мало времени до достижения температурного порога. При создании заранее напряженной конструкции заливка бетона в мороз должна происходить так, чтобы до момента замерзания он достиг прочности не менее 70 % от выдержки в 28 суток. Показатель критической прочности бетона марки М300 составляет не менее 40 % от проектного значения.

Как заливать бетон без промерзания

Срок промерзания бетона при отрицательных температурах зависит от массы раствора, размерности монолита, содержания в нем воды. Первоначальная температура раствора имеет мало значения, поскольку в процессе заливки происходит интенсивный теплообмен с воздухом. Если для строительного проекта понадобилось купить бетон М400 и продержать его в опалубке примерно 3 дня при температуре +10 С, то вероятность промерзания в последующие морозные дни все равно остается высокой.

Зимний бетон, в который при производстве добавляются пластификаторы, сохраняет приемлемую пластичность, но при этом позднейшее промерзание приводит к нарушению целостности структуры и общей прочности готового монолита. Рыхлое тело фундамента или перекрытия в равной мере опасно с точки зрения потери прочности и последующего разрушения конструкции.

Достижение проектной прочности монолита при промерзании затягивается, при этом важно учитывать, что процесс гидратации и возникновения связей между цементом, щебнем, песком и арматурой изменяется из-за образования льда, замедленного испарения воды, превращения ее в кристаллы льда. Даже при температуре +5 С монолит будет твердеть почти в два раза дольше, чем при +20 С.

Технологически допустимые температуры свежего бетона рассчитываются, исходя из марки цемента, количества воды, добавок пластификаторов и иных реагентов. Но не следует забывать, что заливать бетон зимой следует с использованием тепляков, подогрева смеси и опалубки. Использовать горячую воду для добавления в раствор — серьезное нарушение технологии.

Подогрев раствора при зимнем бетонировании не должен привести к утрате свойств бетоном, поэтому следует выполнять рекомендации по температурному режиму — желательно, чтобы бетон не был нагрет выше +30 С, но при этом температура смеси должна оставаться в пределах +5 С. При перегреве начинается испарение воды, бетон теряет пластичность, впоследствии возникает излишняя усадка и более ранний набор прочности монолитом. Это приводит к потере прочности.

Рекомендации по зимней заливке бетонного монолита

Для сохранения технологических свойств свежего бетона при зимней заливке необходимо выполнять ряд простых рекомендаций.

  1. Использовать бетоновозы для перевозки, рассчитывать время следования транспорта.
  2. Не применять для укладки бетона в мороз транспортеры, открытые емкости.
  3. Использовать подогрев арматуры, следить за своевременным удалением с нее снега и наледи.
  4. Устраивать тепляки для поддержания температуры воздуха +10 — +11 С, что позволяет предотвратить промерзание бетона раньше достижения им критической прочности.

Необходимо организовать отопление соседних помещений, и прогревать места укладки, чтобы раствор не ложился на промерзшую землю или другие бетонные конструкции. При соблюдении этих правил прочность бетонного монолита останется в технологически допустимых пределах, материал не будет промерзать на этапе, когда это приводит к нарушению его структуры.

Порогом допустимой прочности для однократного замерзания считается показатель примерно в 5 Н/м. кв к моменту начала образования кристаллов льда. При проведении работ, во время которых сложно обеспечить положительные температуры, следует учитывать, что распалубка производится позже на столько дней, сколько твердеющий бетон оставался в замерзшем состоянии. Защита от дождя и снега в течение первого года имеет большое значение, а попадание на готовый монолит реагентов с солью критически воздействует на его состояние.

Если Вам необходимо рассчитать стоимость бетона с арендой бетононасоса, пожалуйста, воспользуйтесь Расширенным калькулятором

Как правильно заливать бетон при отрицательных температурах

На большей части территорий нашей страны холодная или прохладная температура сохраняется на протяжении более половины года. Если учесть, что при бетонных работах «зима» начинается с понижения температуры до +5oC, то «окно» для проведения работ с бетоном очень небольшое. Однако его можно расширить, причем значительно, за счет использования различных средств. Это так называемые технологии зимней заливки бетона. Правильная заливка бетона в зимнее время возможна с использованием этих технологий, о них расскажем в статье.

Что происходит в бетоне при замерзании

При нормальном течении процесса отвердевания бетона, влага служит «склеивающим» элементом для частиц цемента. При ее переходе в твердое состояние все процессы останавливаются.

Но это — не единственная проблема. Известно, что при замерзании объем воды увеличивается примерно на 9%. В результате внутри массы бетона образуется повышенное давление. Если зерна цемента до этого момента еще не набрали некоторого уровня прочности, они под воздействием давления, разрушаются. После рамерзания они уже не обретут свои свойства в полной мере и бетон не будет достаточно крепким.

Чтобы зимний бетон был крепким, необходимр создать условия или присадки для его вызревания

В зимней заливке армируемых фундаментов есть еще один неблагоприятный момент. Сталь — отличный проводник тепла, и она способствует отводу тепла из толщи бетона. Обладая хорошими теплопроводными свойствами, прутки быстро остывают. Вокруг них вода замерзает в первую очередь. Лед оттесняет частицы бетона, на их место приходит пока не замерзшая вода из еще теплых слоев. Она тоже замерзает, еще дальше оттесняя бетон. В результате массив уже не является монолитом: каркас не связан с бетонным камнем. Прочность такого основания после размораживания и окончательного отвердения будет в разы ниже.

Их всех этих процессов следует, что чем меньше воды в несвязном состоянии будет находиться к моменту замерзания, тем меньше будут потери прочности. Путем различных экспериментов и расчетов были определены граничные значения прочности, при которых бетон можно замораживать. Называются они точкой критической прочности. В зависимости от класса бетона и назначения здания, типа использования сооружения, требуется дождаться созревания некоторых составов на 20%, для других требуется все 100%.

Критическая прочность бетона в зависимости от его марки

Для железобетонов с ненапрягаемой арматурой (тип, который используется в частном домостроении) она составляет 50%, для фундаментов, которые будут подвергаться попеременной разморозке/заморозке (бани и дачные домики без отопления) — 70%. После достижения этой точки фундамент можно заморозить. После оттаивания все процессы в нем возобновятся. Потери прочности при этом составляют не более 6%.

Способы бетонирования в зимних условиях

Скорость процесса твердения зависит от температуры раствора. При ее повышении активность воды значительно возрастает, скорость набора прочности повышается. Потому при проведении бетонных работ зимой или при температурах ниже +5oC, важно создать и поддержать требуемый уровень нагрева. Оптимальная температура вызревания раствора составляет от +20oC до +30oC. Для этого есть несколько способов:

  • раствор делать подогретым;
  • опалубку утеплить;
  • использовать присадки и добавки, которые ускоряют твердение и/или понижают точку заморозки воды;
  • подогревать уже залитую бетонную массу.

Все эти методы неплохо работают. Их используют по одиночке или в комплексе.

Заливка в зимнее время проводится подогретым раствором

Прежде всего, необходимо правильно выбрать цемент для зимнего бетонирования фундамента. Известно, что во время твердения бетона происходят реакции, при которых теплота выделяется. Для зимы — отличная особенность. При этом большее количество тепла выделяют быстротвердеющие портландцементы и составы высоких марок. Потому для замеса при низких или минусовых температурах имеет смысл купить именно их.

Только это позволит вам залить фундамент ленточный или плитный фундамент при плюсовых температурах днем, и незначительных заморозках по ночам. Но при этом, потребуется замес делать теплым (читайте ниже), а также после заливки фундамент нужно будет опалубку теплоизолировать: покрыть матами, соломой и т.д. Если у вас уже закуплен теплоизолятор, можно использовать его, только следить необходимо за его состоянием, прикрыть пленкой или другими влагоизолирующими материалами.

Повышение температуры в процессе замеса

Во время зимней заливки фундамента температуру раствора доводят до 35-40oC. Для этого разогревают воду и засыпку. Цемент греть ни в коем случае нельзя: он «заварится» и станет практически бесполезным.

Для замеса в зимнее время используют горячую воду и подогретую засыпку. Цемент греть нельзя.

Хорошо, если есть возможность использовать бетономешалку с электроподогревом: ее включают в сеть и барабан разогревается. В другом случае, желательно прогреть его предварительно, прокрутив разогретую воду.

При замесе воду нагревают до 90 oC. Щебень и песок необходимо разогреть до 60 oC. Делают это обдувом горячим воздухом, прогревом в специальных печах. Печи — это для частного строителя из области фантастики, но можно устроить обдув горячим воздухом. Например, от печи или костра протянуть несколько труб-воздуховодов внутрь кучи щебня или песка.

Еще раз обращаем внимание: цемент не греть. Его можно занести в теплое помещение, чтобы он принял комнатную температуру, но подогревать нельзя.

При зимнем замесе раствора меняется порядок закладки составляющих: заливается вода, в нее засыпается щебень и песок. После нескольких оборотов добавляется цемент.

Ко всему необходимо еще и увеличить время замеса. Он должен быть длительнее на 20-50%: за счет лучшего перемешивания, активизируются реакции и повышается температура при твердении.

Утепление и подогрев раствора

Для продления времени остывания бетона требуется по максимуму сохранить тепло. Потому, используя все возможные средства и доступные материалы, проводят утепление стенок опалубки. Можно использовать брезент, маты, старые какие-то теплые вещи, забить промежуток между стенками опалубки и грунтом, соломой. Да что угодно, лишь бы тепло не утекало в воздух.

Одна из задач — сохранить тепло раствора

В этом случае пригодиться может опалубка из пенополистирола — он имеет плохую теплопроводность, что в данных условиях — несомненный плюс. Обычно такая опалубка несъемная, и после вызревания бетона вы получаете влаго- и теплоизолированный фундамент. Подробнее о типах опалубки читайте тут.

При строительстве в промышленных масштабах применяется также электрический подогрев при помощи разного рода электродов. Они располагаться могут на поверхности, закрепляться на опалубке или вводиться внутрь бетонного раствора. Способ, эффективный, но реализуется в частном строительстве редко. Очень дорогое это удовольствие: расход электричества на подогрев кубометра бетона 60-80 кВт/час. При этом необходимо строго контролировать температуру: измерять каждые два часа (или чаще) и при достижении отметки в +30 oC отключать его. Потом через некоторое время снова включить. Контроль должен быть круглосуточным.

При заливке фундамента своими руками зимой, реально использовать только греющие кабели. Их прикрепляют с внутренней стороны к опалубке, и после ее снятия демонтируют. Есть второй вариант — «утопить» провод в бетоне. Оба способа действуют неплохо, но только при условии изолированных от холода стенок.

Греющие маты укладывают на поверхность бетона и включают в сеть

Есть еще в продаже специальные греющие маты для подогрева бетона. Они раскладываются на поверхности, включаются в сеть. Его стоимость — 2,5 тыс руб/м2.

Для сохранения температуры стоят над объектом тепляки. Это конструкции, очень сильно напоминающие теплицы. И задача у них аналогична: сохранить тепло. Возводят каркас, его обтягивают пленкой или другими подобными материалами. Внутри ставят печку, тепловую пушку и т.д., с их помощью поддерживают плюсовую температуру. Но при этом необходимо также не забывать об увлажнении, чтобы влага из раствора не испарялась.

Еще один метод подогрева бетона — с использованием инфракрасных излучателей. Этот метод хорош тем, что под воздействием волн греется непосредственно сам раствор. Излучатели закрывают алюминиевыми кожухами, создавая направленный поток. Однако для эффективного прогрева понадобится большое количество ламп.

Присадки и добавки

Еще один способ заливки бетона при отрицательных температурах — использование химических веществ. Некоторые из них ускоряют затвердевание на начальной стадии процесса. Массовая доля всех добавок — не больше 2% от массы цемента. Большие количества могут негативно повлиять на качество бетона, потому придерживайтесь рецептур.

Один из способов зимнего бетонирования — добавление в замес специальных противоморозных присадок

Наиболее распространенная присадка, повышающая «морозоустойчивость» бетона и ускоряющая его твердение, — хлористый кальций. Еще используют поташ и нитрат натрия. Если добавить их при обычном замесе, температура замерзания снизится до -3oC.

Одно «НО». Хлориды использовать для армируемых бетонов нельзя — они провоцируют быстрое разрушение стали. Так что самый распространенный ускоритель твердения бетона — хлористый кальций — для заливки фундамента не подходит.

Заливка бетона при минусовой температуре возможна, если с теми же присадками раствор подогреть. В этом случае можно работать при -15oC. Но для нормального качества фундамента потребуется утепление заливки и соблюдение несложных, но обязательных правил.

Правила зимней заливки бетона

Раствор выливают в подготовленную опалубку. Подготовка состоит в удалении наледи и снега, разогреве арматуры и дна фундамента. Вот это — самый сложный этап. Соскоблить наледь — это полбеды, а прогреть арматуру и весь периметр фундамента — проблема. Температура не должна быть высокой, но необходимо добиться положительных ее значений.

Как вариант можно рассмотреть устройство переносных жаровен, которые опускают в котлован, и там разжигают. Возможно использование тепловых пушек, работающих от баллонов с газом. Использование других средств затруднено, из-за их большой стоимости.

Перед заливкой теплого раствора необходимо нагреть основание и арматуру до положительных температур

По этой причине бетонировать зимой плитные фундаменты проблематично: такие площади не разогреть. Для этого типа оснований «зима» ограничится легкими заморозками ночью и положительной дневной температурой. Заливку можно начинать после того, как арматура и дно будут иметь положительную температуру.

Ленточный фундамент можно заливать и при морозах: подогреть такое основание и арматуру в ограниченном объеме реально. Непросто, но возможно.

Организовать все можно поэтапно. Разбить всю ленту на небольшие участки, начать прогрев одновременно или с некоторым временным промежутком на нескольких из них (два-три в зависимости от времени, необходимого на замес и подогрев котлована). Начать заливку одного участка, перенеся жаровни дальше. Пока будет заливаться первый разогретый участок, следующий наберет необходимую температуру. Залитый участко сразу закрывают теплоизолирующими материалами и переходят к следующему, так и продвигаясь по всему периметру.

Обязательно необходимо сбить наледь и нагреть арматуру — только так фундамент будет прочным

Механизм понятен. Так можно заливать фундамент бетоном при -15oC (но с соответствующими добавками, «горячим» замесом и мерами по сохранению тепла).

Еще одно важное условие — работа должна вестись непрерывно. Зимой заливать фундамент частями нельзя. Это на 100% верно. Промежуток между заливками должен быть такой, чтобы на поверхности предыдущей части не успела образоваться пленка, а тем более, чтобы влага не замерзла. Работы должны вестись постоянно до окончания заливки. Залитые части сразу нужно прикрывать теплооизолирующими матами. Как видите, для этой работы нужны несколько человек. Один со всеми задачами не справится.

Обратите внимание, что максимальная температура раствора должна быть 35-40oC. Ее превышение ведет к замедлению процессов отвержения. Ситуация будет, конечно лучше, чем при замерзании, но ненамного.

Итоги

Заливка фундамента зимой — нелегкая задача, но возможная даже своими руками. Понадобятся помощники и тщательная подготовка, но сделать нормальное основание можно и при минусовых температурах. При какой температуре можно заливать бетон? Зависит от его состава, но для частников реально, пусть и с большими затратами, добиться нормального качества при температурах не ниже -10- 5oC. Меньшими затратами обернется заливка при плюсовой температуре днем и заморозках ночами.

Как сделать зимний бетон не хуже летнего. Методы зимнего бетонирования

Климатические условия в большинстве регионов России не позволяют вести бетонные работы при положительных температурах круглый год.

Во многих районах более 6 месяцев в году держатся низкие температуры, вот почему осуществляется зимнее бетонирование.

Что такое зимнее бетонирование

Согласно СП 70.13330, зимним называется бетонирование при среднесуточных температурах ниже 5°С или минимальных суточных температурах ниже 0°С.

Есть ли плюсы у зимних бетонных работ

В целом работа с бетоном в суровых условиях низких температур влечет дополнительные сложности, но невозможно прекращать стройку на полгода всякий раз с наступлением осени, к тому же, у зимних работ есть и существенные плюсы:

  1. Зимние скидки на строительные материалы и спад востребованности рабочей силы позволяют сэкономить.
  2. Зимой можно бетонировать фундаменты на слабом или хрупком грунте.
  3. Замерзшие подъездные пути позволяют без проблем доставить на стройку тяжелую технику и материалы.

Особенности зимнего бетонирования

Зимой основной враг качественного бетонирования – низкие температуры, которые оказывают негативное влияние на процессы, происходящие как при бетонировании, так и при твердении бетона.

Образование твердого вещества – бетона – происходит в результате реакции гидратации минералов, входящих в состав портландцемента. Чтобы эта реакция шла, необходима температура выше 0°С, поскольку при отрицательных температурах вода замерзает, и реакция гидратации прекращается.

Уже при температуре ниже 5°С скорость протекания реакции резко тормозится, и набор прочности бетона замедляется.

Низкие температуры вызывают следующие проблемы:

  1. прекращение реакции гидратации;
  2. рост внутреннего давления из-за промерзания и связанного с ним расширения материала;
  3. образование кристаллов льда вокруг арматуры, что приводит к плохому сцеплению ее с бетоном;
  4. получение бетона низкой прочности.

Основная задача зимой – обеспечить набор критической прочности бетона (30–50% от проектной прочности), после чего отрицательные температуры уже не оказывают негативного воздействия на бетон. Как правило, в оптимальных условиях критическая прочность достигается на 4–6-й день после укладки.

Поэтому зимой главное значение приобретает температура.

Температуру бетонной смеси измеряют до укладки, во время и после.

Для зимнего бетонирования рекомендуется использование портландцементов и высокомарочных быстротвердеющих цементов.

Технология бетонирования в зимних условиях

В составе проекта производства работ разрабатываются мероприятия, которые обеспечивают:

  1. Предотвращение замерзания бетонного раствора в период транспортировки, укладки и уплотнения.
  2. Предупреждение замерзания свежеуложенного бетона вплоть до достижения критической прочности.
  3. Благоприятные тепло-влажностные условия набора прочности твердеющего бетона.

Приготовление бетона зимой. Меры предотвращения замерзания готовой бетонной смеси при транспортировке, укладке и уплотнении

Готовая бетонная смесь, поступающая на стройку, должна иметь температуру не ниже 5°С. Для этого замешивание производят на теплой (до 70°С) воде, а заполняющие материалы прогревают.

Цемент не подвергают прогреванию во избежание заваривания. Время транспортировки готового бетонного раствора не должно превышать 4 часов.

Поверхности под бетонирование и арматура должны быть прогреты близко к температуре бетонного раствора, для чего используется теплый или горячий воздух, но не пар и не вода.

При длительной транспортировке готовой бетонной смеси и невозможности использовать подогрев, применяют противоморозные добавки.

Меры предупреждения промораживания бетона до достижения критической прочности

Различают два основных метода зимнего бетонирования:

Холодным называется бетон, который будет твердеть без подогревающих мероприятий. Обеспечить его твердение призваны специальные противоморозные добавки, которые снижают температуру замерзания воды и одновременно ускоряют реакции гидратации с тем, чтобы количество несвязанной воды в растворе как можно быстрее уменьшалось.

Широко распространенные противоморозные присадки – электролиты, соли Na и K, но их применение имеет некоторые ограничения:

  1. натриевые соли не применяют в армированном бетоне, поскольку они приводят к коррозии арматуры;
  2. некоторые виды портландцемента (например, высокощелочные или полученные из клинкера с высоким содержанием алюмосиликатов) не применяются совместно с электролитами;
  3. соли натрия и калия не применяются в смесях с заполнителем потенциально реакционно-способных пород;
  4. соли-электролиты должны проверяться опытным путем на образование высолов.

Современные комплексные противоморозные добавки не имеют недостатков солей-электролитов, обеспечивают возможность вести бетонные работы при низких температурах и обладают комплексным действием (не только противоморозным, но и пластифицирующим и другими).

Теплым называют бетон, который после укладки подвергается различным прогревающим и обогревающим процедурам.

Методы прогрева бетона

После того, как бетон уложен и уплотнен, необходимо поддерживать оптимальную температуру до достижения критической прочности, для чего применяют три вида мероприятий:

  1. метод термоса;
  2. устройство тепляков;
  3. прогрев бетона.

Эти мероприятия применяются как самостоятельно, так и в сочетании с противоморозными добавками.

Выбор метода производится в зависимости от многих факторов:

  1. тип конструкции;
  2. состав бетонной смеси;
  3. наличие и тип арматуры;
  4. наличие или отсутствие соответствующего оборудования;
  5. экономическая целесообразность.

Сохранение тепла или «метод термоса»

Метод термоса применяется в массивных конструкциях самостоятельно или в сочетании с добавками-ускорителями. Ускорители способствуют более быстрому отвердеванию бетона, а значит, критическая прочность будет набрана быстрее.

Реакция гидратации является экзотермической, то есть, протекает с выделением тепла.

В массивных конструкциях тепла выделяется достаточно для обогрева, поэтому, если заливать бетон в утепленную опалубку, а после заливки укрыть пленкой ПВХ и теплоизолирующими материалами (маты, рулонные материалы, доски, пенопласт), бетон будет сохранять температуру, подходящую для твердения вплоть до набора критической прочности.

  1. экономия электроэнергии;
  2. использование собственного тепла бетона;
  3. относительная простота.

Недостатки метода термоса:

  1. применение только в массивных конструкциях;
  2. неэффективность при особо низких температурах (решается добавлением противоморозных добавок);
  3. не подходит для конструкций с большой площадью поверхности охлаждения.

Метод «горячего сухого термоса»

В этом случае можно укладывать бетон на промороженное основание без подогрева. В утепленную опалубку насыпается слой керамзита, разогретого до температуры 200–300°С, а после его остывания до 100°С выполняется укладка бетона, замешанного на теплой воде. В результате тепло остывающего керамзита используется для подогрева бетона.

Устройство тепляков

Тепляки – это своеобразные шатры, которые устанавливаются над замоноличенными конструкциями. Внутри тепляков устанавливают тепловые пушки в таком количестве, чтобы обеспечить необходимую температуру твердения (выше 5°С). Особенную важность имеет герметичность укрытия.

Методы искусственного прогрева бетона

Наиболее высокая скорость твердения бетона при температуре 50°С.

Обеспечить расчетную температуру отвердевания бетона до достижения критической прочности можно, применяя искусственный нагрев бетона различными методами:

  1. Электродный. Внутри опалубки закрепляются электроды, которые могут быть пластинчатыми, полосовыми, стержневыми, струнными. Тепло выделяется при пропускании тока через бетонную смесь.
  2. Кондуктивный (контактный). Тепло выделяется в проводнике при прохождении через него тока и передается бетонной смеси.
  3. Инфракрасный. ИК-излучение используется для прогрева основания, арматуры и нагревания бетона без переносчика тепла.
  4. Индукционный. Тепло выделяется арматурой, находящейся в электромагнитном поле индуктора.

Недостаток методов – необходимость использования дорогостоящего оборудования и электроэнергии.

Применение противоморозных и ускоряющих добавок позволяет бетону быстрее набирать критическую прочность и таким образом экономить электроэнергию и повышать оборачиваемость оборудования.

Заливка бетона зимой технически сложными способами

Целесообразно использование технически сложных способов зимнего бетонирования с применением утепленной опалубки, электродов для подогрева, укладки нагревающего кабеля и т.д. Эти методы требуют проведения тщательных предварительных расчетов.

Зимний бетон в домашних условиях

При домашнем строительстве бетонирование в условиях отрицательных температур допустимо для объектов невысокой важности.

Для самостоятельных работ используют замес на подогретой (не выше 70°С) воде.

Порядок закладки компонентов бетонной смеси меняют: сначала в воду засыпают крупный заполнитель, затем песок и цемент.

Совет: Зимой рекомендуется применять портландцемент марки не ниже М400.

В домашних условиях применение прогрева бетона или устройства тепляков не выгодно; на первый план выходят специальные противоморозные добавки, которые позволяют успешно проводить бетонные работы в зимнее время.

Можно ли добавлять в бетон соль и модифицирующие добавки?

В зимнее время для понижения температуры замерзания свободной воды в бетонный раствор добавляют соль (хлорид натрия) или другие соли натрия и калия, которые работают как электролиты.

Применение солей может привести к коррозии арматуры и появлению высолов на готовом бетоне. Оптимальный вариант – использование комплексных противоморозных добавок и пластификаторов.

Возможные последствия зимнего бетонирования

Несоблюдение технологий укладки бетона зимой приводит к получению бетонных изделий пониженной прочности, с трещинами, высолами и прочими дефектами, а также к плохому сцеплению с арматурой. Изделия получаются недолговечными в эксплуатации.

Следует помнить, что критическая прочность бетона составляет 30–50% от расчетной прочности, а распалубочная – 70%. После достижения бетоном критической прочности мороз ему уже не вредит, и меры по обогреву можно сворачивать. Но в этот момент еще нельзя производить распалубку и давать нагрузку на бетон.

Бетонные работы зимой – чаще всего, вынужденная мера, но и в этом случае есть свои преимущества. При выборе технологии проведения зимних работ учитываются многие факторы: тип конструкций, состав бетонной смеси, наличие оборудования и экономический эффект от их применения. Противоморозные добавки желательны к применению при выборе любого метода ведения бетонных работ зимой.

Заливка бетона в мороз: особенности работы с цементными растворами, противоморозными добавками. Применение электропрогрева, тепловых пушек и ИК-нагревателей

В этой статье мы обсудим актуальный вопрос можно ли заливать бетон в мороз и как это сделать с наименьшим ущербом для качества конечного результата. Не секрет, что применение цементосодержащих растворов в зимнее время практикуется в промышленном строительстве, так как возведение индивидуальных малоэтажных домов может быть законсервировано до наступления теплого сезона.

Впрочем, из этого правила бывают исключения, и приходится лить бетон в опалубку при минусовых температурах. Рассмотрим, чем это может обернуться и как избежать таких последствий.

На фото — закладка фундамента при минусовых температурах

Низкие температуры – негативный фактор при бетонировании

Теплоизоляция бетонной стяжки

Инструкция зимнего применения цементосодержащих растворов существенно осложняется двумя особенностями, негативно влияющими на темпы схватывания и твердения материала:

  • замедление гидратации частиц цемента и, как следствие, увеличение продолжительности сроков, необходимых для набора прочности;
  • замерзание воды в составе бетона, в результате чего происходит остановка процесса набора прочности.

Попробуем разобраться с тем, сколько дней после заливки бетон боится мороза и как вышеперечисленные факторы действуют на темпы набора прочности.

Низкие температуры в диапазоне от 0 до +10 градусов затормаживают гидратацию цемента. То есть, частицы цемента медленнее пропитываются водой и медленнее протекают химические реакции, ответственные за интенсивность набора прочности. В итоге, материал не только медленно сохнет, но даже после полного высыхания отличается недостаточными прочностными характеристиками.

Например, при нормальных температурных условиях (+20°С) бетон в течение недели набирает не менее 70% от оптимальных показателей прочности. Аналогичные прочностные показатели, при которых возможна резка железобетона алмазными кругами, при температуре +5°С материал приобретает в течение 4 недель.

На фото — применение бетона с противоморозными добавками

Температурные параметры — это катализатор большинства различных химических процессов и гидратация цемента не является исключением. Поэтому, в процессе изготовления ЖБИ повсеместно применяются разнообразные технологии прогрева цементосодержащих смесей.

К примеру, ранее упомянутые 70% от марочной прочности, при которых можно проводить алмазное бурение отверстий в бетоне, материал набирает в течении 12 часов при температуре 70°С и влажности свыше 80%.

В то время как температура ниже 10 градусов тепла замедляет набор прочности и схватывание бетона, отрицательная температура полностью останавливает эти процессы. Так как вода в составе раствора частично или полностью вымерзает, протекание химических реакций становится невозможным.

В соответствии с технологией бетонирования частицы цемента должны контактировать с водой в течение всего периода набора прочности. Средний срок необходимый для протекания этого процесса при нормальных климатических условиях составляет 28 суток. Но как уже было сказано, недостаток тепла может негативно повлиять на протекание процесса, а потому к строительству зимой потребуется особый подход.

Особенности работы с цементными растворами при отрицательных температурах

Результат неправильного бетонирования зимой

Так как мы рассматриваем зимнее бетонирование, условимся, что оно проходит при минусовой температуре. Следовательно, нашей основной задачей является предотвращение замерзания воды, входящей в состав раствора.

В настоящее время известно несколько востребованных и действенных способов, позволяющих уберечь воду в цементных растворах от кристаллизации.

Среди этих способов отметим:

  • использование противоморозных добавок (ПМД);
  • применение электропрогрева
  • герметизация раствора полиэтиленовыми пленками и утеплителями;
  • применение временных сборных укрытий вокруг опалубки с ИК-нагревателями или тепловыми пушками.

Расскажем о каждом из этих методов подробней.

Противоморозные добавки (ПМД) и их применение

На фото — противоморозные добавки (ПМД)

Такой способ обеспечения оптимальных параметров твердения раствора получил повсеместное распространение. Практически все отечественные профильные предприятия освоили выпуск зимних бетонов с добавками ПМД.

На данный момент выработано несколько вариантов растворов зимнего типа, отличающихся друг от друга процентным содержанием добавок применительно к объему используемого материала.

Важно содержание ПМД может определяться температурой воздуха на стройплощадке и маркой используемого бетона.

Среди преимуществ метода отметим следующее:

  • Простота применения при производстве бетона своими руками, так как добавки засыпаются в мешалку одновременно с другими компонентами;
  • Полная безопасность, в сравнении с тем же электропрогревом;
  • Доступная цена ПМД, что положительно сказывается на себестоимости готового объекта.

Важно: Применение добавок в индивидуальном строительстве имеет один существенный недостаток. Для обеспечения оптимальных прочностных показателей применять ПМД необходимо в строгом соответствии с лабораторными исследованиями, на что большинство подрядчиков предпочитает закрывать глаза.

Применение электропрогрева

Испарение воды в ходе применения электропрогрева

На больших строительных площадках, перед тем как заливать бетон в мороз, обустраивают специальные системы электропрогрева. Для этих целей применяется мощное трансформаторное оборудование мощностью свыше 30 кВт и система термокабелей.

Способу присущи следующие преимущества:

  • возможность эффективного прогрева по всей толщине слоя и, как следствие, обеспечение равномерного схватывания смеси;
  • возможность ускоренного набора прочности бетона на больших площадях при температурах до — 20°С;
  • приспособленность метода для комбинирования с термоизлированными опалубками.

Среди недостатков отметим высокие энергозатраты и высокую себестоимость бетонирования.

Герметизация раствора полиэтиленовыми пленками и утеплителями

Опалубка ленточного фундамента, прикрытая ПВХ плёнкой

Герметизация и утепление смеси посредством материалов с низкой теплопроводностью на сегодняшний день представляется наиболее рациональным методом работы с бетоном при отрицательных температурах до -3°С.

Процесс твердение и высыхания цементных растворов изотермический. Иначе говоря, при взаимодействии частиц цемента с водой происходит химическая реакция и во внешнюю среду выделяется определённое количество тепла. Таким образом, укрыв опалубку и ее содержимое целлофаном или торфоизолирующим материалом это тепло можно сберечь и применить для обеспечения набора прочности.

Разумеется такой способ — не лучшее решение для сильных морозов. Но при необходимости раствор можно предварительно разогреть, а уже после этого накрывать и тогда строить можно при температуре до -10°С.

Применение тепловых пушек и ИК-нагревателей

Термомат с ИК-нагревателем

Если температура воздуха опускается ниже -15°С, вместо ранее перечисленных способов целесообразно применить более эффективные методы прогрева. К примеру, при строительстве небольших объектов вокруг сооружений, изготавливаемых из монолитного бетона, выстраиваются временные разборные укрытия, внутри которых применяются тепловые пушки.

В отдельных случаях опалубка может оборачиваться термоматами с функцией инфракрасного нагрева. Такая методика достаточно эффективна, но дорога в реализации.

Вывод

Итак, мы рассмотрели особенности бетонирования в зимнее время и выяснили, что минусовая температура воздуха это еще не причина для того чтобы отказываться от строительства. Но если есть такая возможность, будет лучше отложить запланированные работы на более тёплые дни.

Если у вас остались какие-либо вопросы, требующие исчерпывающих объяснений, интересующие ответы вы найдете, посмотрев видео в этой статье.

Особенности заливки бетона при минусовой температуре без прогрева

При температуре ниже нуля затвердевание бетонного раствора становится проблематичным. Часто с этим сталкиваются при устройстве фундаментов осенью и зимой. Специалисты уверяют, что заливка бетона при минусовой температуре возможна и без прогрева, но для этого выполняются определенные требования, обеспечивающие правильное затвердевание бетонной смеси.

Влияние температуры на твердение бетона

Бетон представляет собой смесь из наполнителей – песка и щебня, скрепленных между собой застывшим цементным молочком. При реакции с водой происходит его гидратация, затем он затвердевает с одновременным испарением воды. Критическая прочность при нормальной температуре набирается в течение одних или полутора суток, в зависимости от влажности окружающего воздуха.

Оптимальной для протекания реакции является температура около 20⁰С, раствор набирает расчетную прочность в течение 28 суток. Чтобы в первые дни вода не улетучивалась слишком быстро, бетон покрывают гидроизоляцией.

При 5⁰С застывание состава замедляется в 2 раза, а при нулевой температуре гидратация прекращается. Если до этого критическая прочность бетона набрана, с ним ничего не случится, он наберет прочность после потепления. Если же до замерзания набор критической прочности не произошел, материал не наберет нужных показателей, и будет крошиться после размораживания. В этом случае заливать любую марку бетона при минусовой температуре нельзя.

Методики бетонирования в зимних условиях

Главным условием правильной заливки бетона при отрицательных температурах является сохранение теплоты, достаточной для обеспечения набора прочности. Популярные способы укладки строительных растворов зимой:

  • Предварительный прогрев изготавливаемой смеси;
  • Устройство надежной теплоизоляции и уход за раствором;
  • Электроподогрев залитого в опалубку бетона;
  • Добавка специальных присадок, снижающих температуру замерзания воды и ускоряющих затвердевание.

Таким образом, бетонировать на улице зимой можно без потери показателей прочности, но для этого нужно придерживаться выбранных методик. По затратам использование тепловых пушек является самым нерентабельным вариантом, наиболее дешевой методикой является добавка присадок. Электроподогрев и устройство теплоизоляции представляют собой промежуточные варианты.

Повышение температуры в процессе замеса

Чтобы залить бетон в минусовую температуру, компоненты подогревают. Наполнители нагреваются до 55-60⁰С, а воду подают в раствор при 90⁰С. Цемент перед добавлением разогревается до комнатных температур, иначе он теряет скрепляющие свойства. Перед укладкой температура раствора не должна быть ниже 35⁰С.

При перемешивании требуется использовать бетономешалку, в которую подается сначала нагретая вода, затем наполнители, и только потом цемент. При заливке такой смеси, тепловой энергии монолита хватает, чтобы набрать критическую прочность, с учетом того, что при гидратации цемента выделяется дополнительное тепло.

Подогрев и утепление раствора

При очень низких температурах нагретая смесь требует дополнительного утепления или подогрева. Экономически более целесообразно утепление, при помощи недорогих теплоизолирующих материалов, не требующих дополнительных источников энергии. На бетонированной поверхности выстилают сено или солому, используют старые тряпки, торф, пленку или теплоизолирующие покрывала. Иногда устраиваются так называемые «тепляки» схожие с теплицами.

Если бетонировать при температурах ниже -5⁰С, потребуется дополнительный подогрев. Для этого используются следующие технологии:

  • Обогрев тепловыми пушками или печами под тепляками. Это затратный метод, требующий постоянного дополнительного увлажнения. Подходит для площадок, к которым не проведено электричество.
  • Применение термоматов, работающих от электричества. Они выкладываются на поверхность залитого бетона и подключаются к источнику тока. Требуют большой объем электроэнергии.
    Инфракрасные излучатели устанавливаются над залитой поверхностью или вокруг опалубки, интенсивность и направление нагрева регулируется отражателями. Подходит для вертикальных и малодоступных конструкций.
  • Для прогрева бетонированной площади применяют специальные кабеля или электроды, по которым пропускают электрический ток. Методика удобна при использовании, но требует больших объемов электроэнергии. Установка системы электродов требует больше затрат, поскольку при высыхании сопротивление раствора, который сам является проводником, возрастает.

Введение добавок

Улучшение характеристик раствора специальными присадками, это самый удобный и экономный метод заливки раствора зимой. Применяя его совместно с обогревом, можно ускорить выполнение работ и повысить качество бетона. Различают два основных типа присадок для заливки бетоного раствора зимой:

  1. Составы, уменьшающие температуру замерзания воды. Раствор застывает довольно долго, но вода не кристаллизуется, поэтому качество бетона не страдает. Для ускорения реакции требуют теплоизоляции. В этом качестве используют соли кальция или натрия и поташ, которые препятствуют кристаллизации воды.
  2. Добавки, увеличивающие скорость затвердевания раствора. Сокращают время, необходимо для набирания бетоном критичной прочности, поэтому вода в прогретой смеси не успевает кристаллизоваться. Применяется нитрит-нитрат кальция, тот же поташ, соли кальция в смеси с мочевиной.

Количество присадок зависит от температурного диапазона, в котором будет производиться заливка бетонной конструкции. От -5 до -10⁰С добавляют до 5-8% от массы цемента. Со снижением температуры до -15⁰С концентрацию увеличивают до 10% по массе от добавленного цемента, а до -25⁰С нужно добавлять не менее 15% добавок.

Общие рекомендации при заливке

Чтобы достигнуть максимальной прочности, нужно знать, при какой температуре заливать бетон, и оптимальные методики обеспечения твердения. Кроме того, требуется правильная подготовка опалубки. Перед заливкой раствора, необходимо тщательно очистить ее от наледи. Грунт и арматуру нужно прогреть, для чего применяются жаровни, тепловые пушки, инфракрасные излучатели и другие устройства. Именно поэтому делать плитные фундаменты в низком температурном диапазоне не рекомендуется, поскольку сложно полностью обогреть все элементы на большой площади.

Работа с ленточным фундаментом в такую погоду вполне возможна. Для этого нужно прогревать траншею постепенно, заливая в нее бетон. После заливки обязательный этап – качественная термоизоляция. Процесс продолжается до тех пор, пока периметр не замкнется. С применением добавок в бетонный раствор и качественной изоляцией ленточный фундамент можно заливать при температуре до -15⁰С.

При работе по укладке бетона, независимо от типа конструкции, нужна непрерывность выполнения работ до полной заливки монолита. Для успешного выполнения работ необходимо рассчитать обеспечить поставку нужного количества раствора и оптимальное число работников.

Заливка частями может привести к неравномерности свойств конструкции и снижению ее качества.

Перед тем, как заливать раствор в опалубку, необходимо убедиться, что его температура оптимальна – в районе 38⁰С. Если она превысит 40 градусов, то скорость затвердевания снизится за счет снижения качества цемента. В результате, для того, чтобы набралась критическая прочность, потребуется слишком много времени, жидкость в растворе рискует замерзнуть, и бетон потеряет свои свойства.

Отвечая на вопрос, возможна ли заливка бетона зимой, можно утверждать – однозначно да. При правильном технологическом подходе эти работы можно проводить при самых низких температурах. Укладка без дополнительного прогрева может производиться при небольших морозах, для этого потребуется хорошая термоизоляция и предварительный нагрев бетонного раствора.

При низких температурах требуется дополнительный прогрев массы бетона. Он осуществляется различными методами, выбирать которые нужно непосредственно на строительной площадке. Затраты на обогрев и теплоизоляцию окупаются, поскольку некондиционный бетон снизит качество всей конструкции.

Читать еще:  Как приклеить к бетону
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
Марка бетона Объем, м 3 Цена за 1м 3
БСТ В22,5/М300 П3 F150 W6